优化剂量分配过程的方法以及剂量分配装置的制作方法

专利名称：优化剂量分配过程的方法以及剂量分配装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用剂量分配装置优化剂量分配过程，并且本发 明还涉及用于分配测量剂量的、粉末或膏体形式的物质的装置。
背景技术：
这种类型的剂量分配装置(dosage-dispensing device)尤其应用于将例如较少量的有毒物质以较高的精度分配到较小的目标容 器中。经常地，这种接收容器安置在天平上，以便称重从剂量分 配装置中分发出的物质，从而根据给定的规格，物质可以随后进 一步被处理。待分配的物质例如容纳在源容器中，其中所述源容器装备有 分配头。期望的是，通过剂量分配装置中的较小的出口将物质分 送至外部，从而物质还以目标流的形式充入具有狭窄横截面开口 的容器中。用于可浇注稠密的、干燥和/或粉末状物质的剂量分配装置属 于本技术领域公知技术，并且被常用。例如，在专利申请公开文 献WO2004/042334A1中，公开了一种剂量分配装置，其包括驱 动装置以及分配头，其中所述分配头在所述驱动装置内设定就位。 所述分配头连接至源容器，并且在所述分配头的下侧具有可关闭 的出口。在装置处于操作位置时，天平布置在分配头下方，从而 目标容器可以设在天平盘上。在剂量分配过程(dosage-dispensing process)中，待分配的物质从源容器移动出，并且计量移动进入目标容器中。在剂量分配过程中由天平连续测量的重量的增加值 被输送至控制与调节单元，只要期望量的物质已经被分配或在目 标容器中物质的量已经达到由使用者所限定的目标重量时，所述 控制与调节单元就停止分配过程。剂量分配装置的可获得的精度，或者更具体地讲，使得目标 重量满足容许范围内而获得的精度被限制，这是因为在这种类型 的分配过程中，剂量分配装置倾向于分发多于规定量的物质。为 此的原因是，当在目标容器中达到目标重量时，附加的物质已经 离开分配头，并且例如在剂量分配装置与目标容器之间自由掉落， 仅仅在附加的物质己经在目标容器的底部或精确分配的物质的顶 部上静止之后，影响重量结果。由可获得的目标重量的分散范围所表示的剂量分配装置的容 许范围的宽度尤其受到天平的响应时间影响。由于剂量分配装置 的控制与调节单元中的称重信号的相对延迟的到达，所以同时， 太多的物质已经被分配。在与如专利申请公开文献WO2004/042334A1中所公开的装置类似的多种剂量分配装置中， 提供了从剂量分配过程的开始到结束连续分发物质，待分配的材 料的质量流或容积流通过分配程序在剂量分配过程的结束时被减 速，其中所述分配程序在控制与调节单元内被执行，从而考虑到 了天平或电子称重系统的响应时间。然而，结果，取决于所需要 的精度，剂量分配过程花费更长的时间，从而对于目标重量或目 标量的指定的较窄的容限，剂量分配过程可花费非常长的时间。分配程序确定了这样的变化程度，即在剂量分配过程的时间 内，分配头上的出口打开和关闭的变化程度。不像液体，其流动特性在诸如压力和温度的特定的环境状态 下仍保持大致恒定，粉末或膏体形式的物质的流动特性受到显著更多种的影响因素影响。仅仅由于不同的体密度，同一种粉末可 表现出完全不同的流动特性。例如，压縮的小麦粉与松散聚集的 麦粉相比具有本质不同的行为方式。由于环境大气或物质本身的相对湿度的变化，所以分配过程 中的物质的流动特性也可显著变化。同样，剂量分配过程中物质的各个微粒的微粒尺寸、粒度和 粒度分布以及形状对于流动特性具有决定性的影响。所有这些影 响因素使得几乎不可能对于具有一致容许带宽的整个范围的公知 粉末而言使用同一个剂量分配程序。发明内容因此，本发明的目的是提供一种优化剂量分配过程的方法， 其使得可以在针对剂量分配过程的合理的完成时间内获得相对于 期望的目标重量的高级别的精度，并且本发明的另一个目的是提 供一种剂量分配装置，所述剂量分配装置适于实现所述剂量分配 过程。该目的由具有权利要求书所述的特征的方法以及剂量分配装 置实现。为了实现根据本发明用于优化剂量分配过程的方法，剂量分 配装置需要装备有驱动装置以及被设计成执行剂量分配程序的控 制与调节单元，驱动装置与至少一个剂量分配单元协作，以便发送物质剂量，并且剂量分配单元具有至少一个存储器模块。在用于粉末或膏体形式的物质的剂量分配装置的剂量分配过 程的优化过程中，在剂量分配过程被第一次运行之前，所述控制与调节单元判断是否与所述剂量分配过程相关的至少一个流动参数(flow parameter)被存储在所述存储器模块内和/或所述控制与调节单元 内；，如果存储的流动参数被发现是存在的，则通过所述控制与调 节单元从所述至少一个存储器模块调取至少一个流动参数；，如果并不存在存储的流动参数，则通过由使用者输入指令指 出流动参数，流动参数从中央数据库被调取，或者基于缺省设置 的所述剂量分配程序通过所述剂量分配过程的第一次运行确定至 少一个流动参数；，所述剂量分配程序利用所述至少一个流动参数直接被调整；，所述剂量分配过程的至少一次运行利用所述调整的剂量分 配程序被实现，和/或所述至少一个流动参数被存储在所述存储器 模块中。仅仅在流动参数己经被确定之后，其中所述流动参数基本上 取决于分配头的内部几何结构以及待分配的粉末的特性，剂量分 配程序可以被调整成，出口的打幵和关闭以这样的方式实现，即 适当地考虑到待分配的物质的特性。作为根据本发明方法的重要 的优点，流动参数仍可用于随后的剂量分发，并且通过存储在存 储器模块中，仍连接至剂量分配单元，其中所述剂量分配单元充 满待分配的物质。在物质的分发之后，剂量单元例如返回到存储 位置，直至需要下一次分发物质剂量。在随后的分发中，不必首 先通过剂量分配过程的缓慢、消耗时间的完成而确定流动参数， 因为其可以通过控制与调节单元从存储器模块直接被调取。剂量分配单元基本上包括剂量分配头和至少一个接受容器， 它们优选通过成形装配件、力装配件或材料粘合的连接件彼此相连。接收容器以及剂量分配头具有至少一个存储器模块。基本上，通过在剂量分配过程中从形成在剂量分配单元或更 具体地讲剂量分配头上形成的出口分发的容积流速或质量流速并 且通过出口的可变的孔口横截面确定所述至少一个流动参数。因而，流动参数是这样的一种量，其基本上取决于剂量分配 头的出口的孔口横截面预测所期望的质量或容积流速。因而，流 动参数允许预测，对于剂量分配过程中的特定的物质，分配头的 出口需要关闭的时间。在随后的剂量分发中，因而，无需等待来 自天平的称重值，从而缓慢地达到给定的称重目标。所测量的称 重值仅仅用于证实所分发的物质的量，并且如果需要的话，调整 流动参数或剂量分配程序，如果所分发的物质量被发现接近目标 重量的上容限或下容限。流动参数不必是单独的值；流动参数当然还可以具有函数或 值矩阵的形式。因为分配头和/或接收容器包括存储器模块，在所述存储器模 块中存储有接收容器中的物质的流动参数，该流动参数也可用于 其它的剂量分发而不必首先被确定。如果流动参数被存储在中央 数据库内，则所述流动参数还可以通过诸如互联网的当前的通讯 措施从中央数据库被调取。这种中央数据库可以保持使用者可使 用的流动参数，其中所述流动参数例如通过预先尝试的试验被确 定。为了给使用者提供最好的支持，在工厂通过预先尝试的试验 已经被确定的流动参数可以被存储在存储器模块中。在预先尝试 的试验中发现的这种流动参数可以利用基准物质被确定，其中所 述基准物质的粉末流动特性类似于随后将充入剂量分配单元中的材料。这具有这样的优点，即高度有毒的位置无需用于预先尝试 的试验。当然，还可以通过录入单元和/或输入/输出单元实现所述至 少一个流动参数的输入。在本发明的第一实施例中，至少在一组剂量分发的最后一次 中确定至少一个修正的流动参数，并且所述至少一个修正的流动 参数作为数值或数值的组合或函数被存储在存储器模块和/或控 制与调节单元和/或中央数据库中，和/或通过输入/输出单元被发送至使用者。在本发明的第二实施例中，至少一个修正的流动参数在每个 剂量分发之后被确定，并且所述至少一个修正的流动参数作为数 值或数值的组合或函数被存储在存储器模块和/或控制与调节单 元和/或中央数据库中，和/或通过输入/输出单元被发送至使用者。当然，修正的流动参数的存储还可以在使用者确认之后完成。 如果使用者不进行确认，则不考虑修正的流动参数。在从驱动装置取出剂量分发单元之后，无需将分配头与接收 容器分离。取决于分配头的紧密度，分配头同时可用作为封闭盖， 从而接收容器与分配头一起形成存储容器，以便在其中包含物质。 作为有助于管理存储容器的一种措施，用于包含在接收容器内的 物质的至少一个物质标识值可以被存储在存储器模块和/或控制 与调节单元和/或中央数据库内。在背景技术中所提到的影响因素，即确定粉末或膏体形式的 物质的流动特性的影响因素，使得不可能用相同的分配头或相同 类型的分配头获得多种粉末或膏体的令人满意的剂量分发。因此，尽管驱动装置的机械连接件具有一致的结构，但是设置在分配头内的机械部件可以以不同的方式被构造。因为物质的 流动特性还被这些部件影响，所以有利的是，如果与分配头的技 术类别或类型相关的至少一个技术特征值被存储在存储器模块和 /或控制与调节单元和/或中央数据库中。因为用于剂量分发的物质在存储的过程中可以改变或者甚至 在一组多个连续的剂量分发过程中对于快速衰变的物质，有利的 是，如果至少一个物质特性参数，具体地讲物质的失效日期，被 存储在存储器模块和/或控制与调节单元和/或中央数据库中。物 质的其它物质特性参数可包括微粒尺寸或粒度、微粒的形状、静 电特性、化学特性等。同样有利的是，如果周围环境的至少一个环境参数，具体地 讲湿度和/或温度和/或环境压力借助于至少一个传感器被测量， 并被存储在存储器模块和/或控制与调节单元和/或中央数据库 中。分配头的机械部件的表面在剂量分配过程中例如在剂量分配 过程中使用的坚硬、锋利边缘物质的影响下变粗糙。这种粗糙化 的表面可以影响流动特性，或者对于连续分配活动，甚至可以使 得正被分配的物质污染，如果较小的微粒从粗糙化的表面脱出。 理想地，特征为所述分配头的状态的至少一个与状态相关的参数， 具体地讲累积容积和/或分发的次数因此被存储在所述存储器模 块和/或所述控制与调节单元和/或所述中央数据库中。优选地，至少一个流动参数和/或修正的流动参数和/或物质 特性参数和/或所述分配头的与状态相关的参数和/或周围环境的 环境参数与至少一个时间信息被存储在一起，其中所述至少一个 时间信息表明对应的参数被测量和/或存储的时间。将参数与至少 一个时间信息存储在一起导致了监控和评价的多种可能性。被存储的时间信息例如可包括剂量分发的日期和时间，或者在物质特 性的特征参数、分配头或周围环境的状态被确定时特征的日期和 时间。例如，如果流动参数的多个值以时间的次序被存储，则可以 判断是否出现改变。这种改变可以提供关于在分配过程中所使用 的分配头和/或物质的状态的信息。这种分析的一个实施例将在以 下说明。如果通过预先尝试的时间知道分配头的操作期限内或剂量分 配单元内物质的存储时间内流动参数改变的方式，则无需急迫地 确定修正的流动参数。例如，可以通过使用校正值调整流动参数， 其中所述校正值在预先尝试的试验中被确定。因此，相应地，与所述至少一个流动参数相关联的所述时间信息在所述控 制与调节单元内或在单独的处理器单元内同与所述最后确定的物质特性参数和/或所述至少一个与状态相关的参数和/或所述至少 一个环境参数相连的时间信息对比；，如果与所述流动参数相关联的所述时间信息比与所述最后 确定的物质特性参数和/或所述至少一个与状态相关的参数和/或 所述至少一个环境参数相关联的时间信息早，则调取恰当的校正 值，其中所述校正值在预先尝试的试验中被确定，并被存储在所 述存储器模块和/或所述控制与调节单元和/或所述中央数据库 中，并且基于所述至少一个流动参数并借助于校正程序考虑所述 校正值而确定修正的流动参数，其中所述校正程序可以在所述控 制与调节单元或单独的处理器内被执行；并且与最后确定的物质特性参数、与状态相关的参数或环境参数相关联的时间信息被附加至所述修正的流动参数；或者，如果与所述流动参数相关联的所述时间信息比与最后确定 的物质特性参数和/或所述至少一个与状态相关的参数和/或所述 至少一个环境参数相连的所述时间信息晚，则至少一个物质特性 参数和/或与状态相关的参数和/或环境参数被确定。此外，剂量分配单元，更具体地讲分配头和/或用于分配的物 质可以通过以下方式被监控，在控制与调节单元内或在独立的处 理器单元内，将所述至少一个流动参数和/或所述至少一个修正的 流动参数和/或至少一个物质特性参数和/或至少一个与状态相关 的参数和/或至少一个环境参数与至少一个阈值对比，并且如果发 现阈值被超过，则，损耗暴露量相应地被记录；，损耗暴露量相应地被记录，并且所有损耗暴露量的累积总和 被计算，或者，损耗暴露量相应地被记录，并且所有损耗暴露量的累积总和 被计算，并且通过与最大值对比，计算所述分配头或所述用于分 配的物质的容许剩余损耗暴露量或剩余使用时间。损耗暴露量已经被表示成对于剂量分配过程具有持久的影响 的所有改变。例如，在分配头的操作时间内，与被分配的物质接 触的表面可以被所述物质弄粗糙，而流动特性可以改变。同样，损耗暴露量被表示为这样的效果，即使得正在被分配 的物质持久改变。例如，由于分配头的粗糙的表面，个别微粒本 身可附着至表面，并且通过移动经过它们的其它微粒被磨掉。当 然，周围环境的湿度或温度的改变也可造成用于分配的物质的改 变。阈值的超过和/或最大值的超过可以触发不同的动作。例如， 控制与调节单元或处理器单元可产生警报和/或中断分配过程和/ 或发出表明装置适于操作的信号。当然，所测量的损耗暴露量，优选作为时间的函数或具有与 它们相关联的时间信息，还可以被存储在存储器模块和/或控制与 调节单元和/或中央数据库中，即使阈值或最大值没有被超过。这可以带来许多新的可能性，记录各个试样的状态，并可以基于这 些数据造成其它动作，例如分配的物质的随后处置。同样，对于 无效试验情况中的误差分析，这些数据可有助于重要的信息。借助于读/写装置，存储在分配头的存储器单元中的数据可以 按照使用者的期望在多种情况中被使用。如果目标容器承载目标 容器存储器单元，则至少一个物质标识值和/或将分配到或包含在 目标容器中的物质的至少一个物质特性参数自动地或响应于使用 者的输入确认而被存储在所述目标容器存储器单元中。因而，分 配到目标容器中的物质可以毫无含糊地被标识。作为附加的物质 特征，还可以存储分配到容器中的物质的量。这尤其有助于经受 严格的法律要求的物质的可追踪性和监管性。为了完成处理，必须具有合适的剂量分配装置。理想地，剂 量分配装置具有驱动装置和控制与调节单元，所述控制与调节单 元用于执行剂量分配程序。驱动装置可与至少一个剂量分配单元 相连，作为工作组件，以便分发测量的剂量的物质。剂量分配单 元包括至少一个存储器模块，并且至少一个流动参数可以通过控 制与调节单元从存储器模块被调取，和/或流动参数可以存储在存储器模块和/或数据库和/或控制与调节单元中。剂量分配单元可以设置为自由站立的单元，或者其例如可以 设置在保持架中，在分配过程之后，所述剂量分配单元可再次从所述保持架中取出。相对于剂量分配单元或相对于保持架，驱动 装置必须被设置成，驱动装置可以与剂量分配单元协作。优选地， 驱动装置本身装备有用于接收至少一个剂量分配单元的器具。这 种接收器具例如可以是第一配对元件和第二配对元件，它们的形 状遵循剂量分配元件的具体形成的部分，例如第一和第二匹配形 元件。驱动装置因而通过匹配形连接件连接至剂量分配单元，从 而在剂量分配装置操作的过程中，驱动装置和剂量分配装置不能 彼此独立地变换它们的位置。剂量分配单元大致包括接收容器和分配头，它们通过形状匹 配、力匹配或材料粘合的连接方式彼此相连。特征为被分配的物质的物质特性参数的至少一个参数和/或 特征为所述分配头的状态的至少一个与状态相关的参数和/或周 围环境的至少一个环境参数可以被存储在存储器模块中或从存储 器模块中调取。存储器模块可通过至少一个电连接器和/或借助于无线连接 器连接至所述控制与调节单元。通过所述剂量分配装置被填充的目标容器优选包括目标容器 存储器单元。在该目标容器存储器单元内，至少一个物质标识值 和/或将分配到或包含在目标容器中的物质的至少一个物质特性 参数通过以下方式被存储，即自动地通过控制与调整单元和/或在输入确认之后和/或由使用者通过输入单元输入之后，并且目标容 器存储器单元的内容可以借助于至少一个读/写装置被读取。所述至少一个流动参数或修正的流动参数大致体现了在所述 剂量分配过程中通过所述剂量分配单元或分配头上形成的出口被 分配的物质的容积流或质量流相对于所述出口的孔口横截面之比。


在附图所示的实施例的说明中，提出了根据本发明方法以及 根据本发明剂量分配装置的详细说明，在图中.-图1示出了根据本发明的剂量分配装置，其中所述剂量分配 装置具有驱动装置以及具有不同长度并装备有分配头的两个接收容器，分配头如图所示与所述驱动装置分离；图2示出了图l的剂量分配装置，包括在驱动装置中设定就 位的剂量分配单元，以及装卸装置和多单元存储架，在所述存储 架中第二剂量分配单元以直立位置被存储；图3示出了剂量分配单元的局部剖视图，示出了将存储器单 元布置在分配头上以及将存储器单元布置在接收容器上的可能 性；并且图4示出了布置在剂量分配装置上的湿度传感器信号的时域 分布图，其中图4a示出了信号分布，图4b示出了累积损耗暴露 量，并且图4c示出了由信号分布所产生的输出信号或输出信息。
具体实施方式
图1示出了剂量分配装置100，所述剂量分配装置包括驱动 装置150，以及剂量分配单元105、 105'，其中所述剂量分配单元 105、 105'可设定成进入所述驱动单元150并从所述驱动单元取 出。剂量单元105、 105'具有分配头122和接收容器U0、 110'。 驱动装置150具有上侧部分157和下侧部分158，它们在剂量分 配装置100的操作位置大致沿竖直直线彼此相互移动分离，以及彼此相向移动。这使得可以使用长度不同的接收容器110、 110'。 为了确保剂量分配单元105、 105'的简单的交换以及安全和准确 的分配操作，剂量分配单元105、 105'和驱动装置150必须具有 合适的机械连接元件，或者在某些情况下具有机电连接元件，它 们具有用于形状配合连接的匹配形状。剂量分配单元105、 105' 具有至少一个第一形状配合元件(form-fitting element) 111，所 述第一形状配合元件在相对于剂量分配装置100的操作位置的水 平面中的位置通过第一配对元件151被固定，其中所述第一配对 元件151形成在上侧部分157上。剂量分配装置105、 105'还具 有至少一个第二形状配合元件121，所述第二形状配合元件相对 于驱动装置150的空间位置通过第二配对元件181被固定，其中 所述第二配对元件181形成或连接在下侧部分158上。结果，剂 量分配单元105、 105'，具体地讲其用于分配物质的出口相对于 目标容器200准确对正。在第二配对元件181上设置湿度传感器 250，因而可以连续地监控目标容器200的填充口附近的湿度。剂 量分配装置100连接至输入/输出装置270，例如通过所述输入/ 输出装置，目标重量以及目标重量的期望的容限可以进入，并在 分配过程完成时显示指示。另外，各种不同的数据可以从输入/ 输出装置270调取或输入其中。此外，剂量分配装置100的控制 与调节单元165可产生不同的消息和警告，并且将它们通过输入/ 输出装置270提供给使用者。图1中的接收容器110具有基本上圆柱形的形状。然而，具 有其它形状的接收容器也是可行的，例如具有正方形、六角形、 八角形外或内横截面的接收容器。在分配头122与接收容器110、 110'在驱动装置150内被设定就位时，其在操作状态中的纵向轴 线竖直指向，而分配头122位于接收容器110、 110'的底端上。封闭阀体(未示出) 一体形成在分配头122内，其中所述封闭阀 体可以通过旋转驱动器被移动，并且连接至封闭轴132，所述封 闭轴132可移动地约束在接收容器110内。接收容器110的本体 被构造为筒形的形状，并且顶部通过帽113被封闭。帽113包含 具有旋转轴承的通道130,在与封闭阀体相反的端部约束封闭轴 132，并且使得轴的端部从接收容器110伸出。封闭轴132的伸出 端部承载着耦连部件131，所述耦连部件131在该实施例中被构 造为方螺栓，所述方螺栓至少在分配过程中通过耦连套筒154连 接至驱动源155，所述驱动源155 —体形成在驱动装置150中。 为了耦连部件的接合与脱离接合，驱动源155或者至少连接至驱 动源的驱动轴156应该优选适于相对于操作位置的直线竖直移 动。当然，除了方螺栓以外，可以使用任何现有技术的耦连连接 件，所述耦连连接件的匹配半部以简单的方式彼此相互可以分离。在剂量分配单元105、 105'被安坐就位时，为了防止第一匹 配形元件111从第一配对元件151滑出，弹簧加载的保持栓部153 推压形状配合元件111抵靠着座槽的底部152。为了从驱动装置 150取出剂量分配单元105、 105'，保持栓部153可以通过机电方 式或通过气动方式被打开。如图1和图2所示，如果栓部的鼻部 设有合适的形状，则通过在取出剂量分配单元105、 105'时施加 显著量的力，保持栓部153通过形状配合元件111被推向旁边。 另外，弹簧加载的保持栓部153和/或槽的底部152可以承载电接 触端子，所述电接触端子在剂量分配单元105、 105'的安装状态 中与第一形状配合元件in或接收容器110上的对应的配对触头 接触，因而在剂量分配单元105、 105'与驱动装置150之间建立 电连接。这种连接可以用于电接地剂量分配单元105、 105'或， 如下所述，还可用于连接至存储器模块115、 115'、 123，所述存储器模块设置在剂量分配单元105、 105'内或上。该存储器模块 115、 115'、 123可用于存储流动参数(flow parameter),并且另 外还可用于存储接收容器110、 110'的长度，从而驱动装置150 本身可自动地适应接收容器110、 110'的不同的长度。驱动装置150还包括锁定装置160，在剂量分配单元105、105' 被安坐就位时，所述锁定装置160如图2所示作用在帽113上， 并且固定剂量分配单元105、 105'，防止沿竖直方向移动。锁定 装置160也可以具有通至存储器模块115、 115'、 123的附加的触 头和电连接器，并且可以以机械的方式、机电的方式或气动的方 式被致动，正如针对保持肋部153所述的那样。此外，在帽113上形成槽114。在剂量分配单元105、 105' 的安装状态中，该槽114通过旋转止挡安全元件170被接合，所 述旋转止挡安全元件用于吸收和抵消通过驱动源155施加至剂量 分配单元105、 105'的扭矩。在所示的实施例中，旋转止挡安全 元件170被构造为简单的弹簧加载的舌部，从而在将剂量分配单 元105、 105'设定就位时，无需关注槽114相对于安全元件170 的位置。只要驱动源155借助于驱动轴156连接至封闭轴132， 并且扭矩作用在封闭轴132上，则剂量分配单元105、 105'旋转 直至安全元件170锁扣接合。当然，剂量分配单元105、 105'也 可以被手动旋转到锁定位置。不仅可以使用弹簧加载的舌部作为 旋转止挡安全元件170，还可以使用螺栓、销、压紧卡钳等。旋 转止挡安全元件170也可以承载通至存储器模块115、 115'、 123 的电连接器，正如针对保持肋部153所述的那样。另外，在封闭 轴132在剂量分配单元105、 105'中的移动被阻挡时，旋转止挡 安全元件170同时用作为用于驱动源的过载保持装置。当然，槽 114可形成在剂量分配单元105、 105'的任何期望的部位上，并且旋转止挡安全元件170可以相应地设置在驱动装置150的匹配部位上。然而，并不急迫地需要将存储器模块115、 115'、 123通过诸 如信号电缆、总线系统等的电导体连接至剂量分配装置100的控 制与调节单元165。还可以使用无线连接器，例如读/写装置175， 其感应地或通过无线电波工作。特别地，RFID技术本身适合于 这种应用。作为一种测量合适的控制与调节变量以便控制与调节剂量分 配过程的措施，驱动装置150通过高度可调的脚159并通过电连 接器(未示出)机械地优选连接至力测量装置190，目标容器200 安置在所述力测量装置的负载接收件191上。当然，力测量装置 190还可以设置为与驱动装置150机械独立的单元。这种独立结 构防止驱动装置150的振动在分配过程中传递至力测量装置190 对称重信号和/或力测量装置190的响应时间造成有害影响。目标 容器200可承载目标容器存储器模块201，在其中优选借助于无 线连接器可存储有用于分配的物质的特性参数，例如粒度、失效 曰期或流动参数，所述无线连接器例如包括读/写装置175。由于 高度可调的脚159，可以使用具有不同容器高度的、不同形状和 尺寸的目标容器200。图2示出了图1的剂量分配装置，用于分配头122以及接收 容器IIO、 110'的装卸装置300，以及多单元存储架400。多单元 存储架400可结合在装卸装置300中，或者还可以与装卸装置独 立地设置，如图2所示。剂量单元105、 105'安坐在剂量分配装 置100的驱动装置150中。驱动轴156耦连至封闭轴132。为了 允许耦连与脱离耦连，驱动轴156需要可以相对于装置的操作位 置竖直地移动。分配头122紧密地封闭接收容器110、 110'，从而该剂量分配单元.105、 105'可用作为存储容器，并存储在多单 元存储架400中，所述多单元存储架紧邻驱动装置站立。示意性示出的装卸装置300具有装卸臂301，在处于操作位 置时，所述装卸臂301可以在水平面中旋转。另外，装卸臂301 适于直线竖直移动。装卸臂的叉形夹持件302可以沿装卸臂301 的纵向轴线方向移动进出。借助于装卸臂301以及保持帽113的 装卸臂的夹持件302，包括分配头122和接收容器110、 110'的单 元可以被置入驱动装置150中并且从驱动装置中取出。图3以局部剖视图的方式示出了剂量分配单元105、 105'， 其包括分配头122以及接收容器110。正如所示，分配头122例 如借助于螺纹螺合部与接收容器110相连。接收容器110包括存 储器模块115，并且分配头122包括存储器模块123。因而，指定 给分配头的数据可存储在分配头122的存储器模块123中，同时， 指定给用于分配的物质的数据存储在接收容器110的存储器模块 115中。在分配头122已经与接收容器110组装并且组装后的剂 量分配单元105、 105'已经安坐在驱动装置中之后，来自两个存 储器模块115、 123的数据通过读-写装置被读取，并且输入控制 与调节单元中。数据可以在控制与调节单元的处理器中被处理， 并且程序可以相应地被调整。当然，接收容器110与帽113整体地彼此相连的任何技术方 案同样是可以想到的，并且因而是本发明的一部分。当然，还可 行的是，对于每个剂量分配单元105仅仅具有一个存储器模块。正如上述已经说明的，不同损耗因素例如累积操作时间、温 度、环境湿度等可对剂量分配单元以及用于分配的物质造成影响， 并且可以随着时间造成流动参数的重要变化，并且因而对相对于 给定的目标量所分配的量的分散范围造成影响。图4示出了这样的例子，其示出了不同可能形式的损耗，以及在分配过程或剂量 分配装置的操作中考虑这种损耗的方式。例如，图4示出了通过图1的湿度传感器250的连续记录的传感器信号Shs所得到的相 对湿度的时间分布。此外，图4还示出了例如通过控制与调节单 元的处理器所产生的输出信号或输出消息Ac、 AM、 Ad。在图4a中，传感器信号曲线在时间^、 t3、 t5、 ts横跨到阈值 Kh之上。该阈值代表了这样的极限，在该极限之上，用于分配的 物质的含水量达到物质的流动特性由于物质倾向于粘在一起成团 粒的点。阈值KH的幅值取决于用于分配的物质的机械特性，并 且需要在各个情况的基础上通过预先尝试的试验被确定。例如， 以下值可以被限定作为阈值最大/最小含水量最大/最小温度极限最大累积操作时间(由被分配的物质所造成的机械损耗影响)只要正如在时间t2、 t4、 t7的情况中曲线经过阈值Kh下方， 则物质倾向于形成团粒。在这些时间段过程中流动特性的改变有 可能具有可忽略的幅值。然而，由于环境湿度的改变，物质可以变干燥，同时流入目 标容器中，并且物质的特性，例如其进入反应的能力可以改变。 这也可以被监控，并且如图4c所示，在信号低于阈值KH时，可 以借助于输出装置发出警报Ac。此外，最大值K^x可以被限定成，在信号高于Kn^时，流 动参数改变成这样的程度，即不再可能分配测量剂量的物质，或 用于分配的物质的特性已经改变到使得物质无法使用的程度。在 这种情况中，剂量分配过程例如可以如图4c所示被完全停止，或者指令AD可以通过如图1所示的输入/输出单元被信号输送至使 用者，以改变分配头或整个剂量分配单元。流动参数的改变同样可以被监控，并且以可比较的方式被分析。阈值KH以及最大值Kn^作为对应时间间隔的长度(t2-t1;t4-t3; t7-t5;...)的函数被超过的情况被记录为损耗暴露量(wear exposure) INTlTH，并且求和作为累积总和。累积的损耗暴露量INT^th与使用期限极限MAXLTH被比较，并且基于这种比较，剩 余的操作使用期限RlTH,、 rlth2、 rlth3被计算。后者被传输至输出单元270，并且被存储在存储器模块中、控制与调节单元中或中央数据库(图中未示出)中。如图4b所示，可以限定附加的极限值。例如，可以命名保养 扱限但Lmh，当被超过时，使得报警消息和/或保养指令AM被传 输至输入/输出单元270 (图4c)。这例如意味着分配头需要被更换。此外，在时间T6超过保养限制值LMH例如可造成分配过程被取消，待降级的目标重量的容许带宽和/或测量值的打印输出可以 提供有报警消息。这种列举并不意味着是完整的，因为多种其它 响应和输出类型是可行的。只要累积损耗暴露量INTLTH超过使用期限极限值MAXlth，则对应的信号值AD，如图4c所示，可以被传输至输入/输出单元 270，并且分配过程例如可以被完全取消，并且指令AD可以通过 输入/输出装置270以信号的方式输送至使用者，以改变分配头或 分配头与接收容器的整个单元。附图标记列表100剂量分配装置105、105'剂量分配单元110、ll(T接收容器111第一形状配合元件113帽114槽115、115'存储器模块121第二形状配合元件122分配头123存储器模块130通道131耦连部件132封闭轴150驱动装置151第一配对元件152槽的底部153保持栓部154耦连套筒155驱动源156驱动轴157上侧部分158下侧部分159脚160锁定装置165控制与调节单元170旋转止挡安全元件175读/写装置181第二配对元件190力测量装置191负载接收件200目标容器201目标容器存储器单元250湿度传感器270输入/输出装置300装卸装置301装卸臂302夹持件400多单元存储架
权利要求
1.一种用于粉末或膏体形式物质的剂量分配装置(100)的剂量分配过程的优化方法，所述剂量分配装置(100)装备有驱动装置(150)以及执行剂量分配程序的控制与调节单元(165)，并且所述驱动装置(150)与至少一个剂量分配单元(105、105′)协作，以便分发物质剂量，其特征在于，所述剂量分配单元(105、105′)包括至少一个存储器模块(115、115′、123)，在所述方法中·在剂量分配过程被第一次运行之前，所述控制与调节单元(165)判断是否与所述剂量分配过程相关的至少一个流动参数被存储在所述存储器模块(115、115′、123)内和/或所述控制与调节单元(165)内；·如果存储的流动参数被发现是存在的，则通过所述控制与调节单元(165)从所述至少一个存储器模块(115、115′、123)调取所述至少一个流动参数；·如果并不存在存储的流动参数，则通过由使用者输入指令指出流动参数，或者流动参数从中央数据库被调取，或者基于缺省设置的所述剂量分配程序通过所述剂量分配过程的第一次运行确定至少一个流动参数；·所述剂量分配程序利用所述至少一个流动参数被调整；·所述剂量分配过程的至少一次运行利用所述调整的剂量分配程序被实现，和/或所述至少一个流动参数被存储在所述存储器模块(115、115′、123)中。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于以下因素 确定所述至少一个流动参数，即在所述剂量分配过程中从所述剂 量分配单元(105、 105')上的出口发出的容积流速或质量流速， 以及可变化的出口的孔口横截面。
3. 根据权利要求l或2所述的方法，其特征在于，通过预先 尝试的试验所确定的流动参数在工厂被存储在所述至少一个存储 器模块(115、 115'、 123)中。
4. 根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，借助 于输入/输出单元(270)实现所述至少一个流动参数的输入。
5. 根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，在一 组剂量分配过程运行中的最后一次运行中确定至少一个修正的流 动参数，并且所述至少一个修正的流动参数作为数值或数值的组 合或函数被存储在所述存储器模块(115、 115'、 123)和/或所述 控制与调节单元(165)和/或所述中央数据库中，和/或通过输入 /输出单元(270)被发送至使用者。
6. 根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，在每 次运行所述剂量分配过程之后确定至少一个修正的流动参数，并 且所述至少一个修正的流动参数作为数值或数值的组合或函数被 存储在所述存储器模块(115、 115'、 123)禾B/或所述控制与调节 单元(165)和/或所述中央数据库中，禾口/或通过输入/输出单元(270)被发送至使用者。
7. 根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述存储仅仅响应于来自使用者的动作而完成。
8. 根据权利要求1至7任一所述的方法，其特征在于，对于 包含在所述接收容器(105、 105')内的物质的至少一个物质标识 值被存储在所述存储器模块(115、 115'、 123)禾P/或所述控制与 调节单元(165)和/或所述中央数据库中。
9. 根据权利要求1至8任一所述的方法，其特征在于，与所 述分配头(122)的技术类型相关的至少一个技术特征值被存储在 所述存储器模块(115、115'、123)和/或所述控制与调节单元(165) 和/或所述中央数据库中。
10. 根据权利要求1至9任一所述的方法，其特征在于，至 少一个物质特性参数，具体地讲用于分配的物质的失效数据，被 存储在所述存储器模块(115、 115'、 123)禾卩/或所述控制与调节 单元(165)和/或所述中央数据库中。
11. 根据权利要求l至IO任一所述的方法，其特征在于，周 围环境的至少一个环境参数，具体地讲湿度和/或温度和/或环境 压力，通过至少一个传感器(250)被测量，并被存储在所述存储 器模块(115、 115'、 123)禾口/或所述控制与调节单元(165)禾口/ 或所述中央数据库中。
12. 根据权利要求1至11任一所述的方法，其特征在于，特 征为所述分配头(122)的状态的至少一个与状态相关的参数，具 体地讲分配的材料的累积体积和/或分发的次数，被存储在所述存 储器模块(115、 115'、 123)禾B/或所述控制与调节单元(165)和/或所述中央数据库中。
13. 根据权利要求1至12任一所述的方法，其特征在于，至 少一个流动参数和/或修正的流动参数和/或物质特性参数和/或所 述分配头的与状态相关的参数和/或周围环境的环境参数与至少 一个时间信息被存储在一起，其中所述至少一个时间信息表明对 应的参数被测量和/或存储的时间和/或日期。
14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，，与所述至少一个流动参数相关联的所述时间信息在所述控 制与调节单元(165)内或在单独的处理器单元内同与所述最后确定的物质特性参数和/或所述至少一个与状态相关的参数和/或所 述至少一个环境参数相关联的时间信息对比；，如果与所述流动参数相关联的所述时间信息比与所述最后 确定的物质特性参数和/或所述至少一个与状态相关的参数和/或 所述至少一个环境参数相关联的时间信息早，则调取恰当的校正 值，其中所述校正值在预先尝试的试验中被确定，并被存储在所 述存储器模块(115、 115'、 123)和/或所述控制与调节单元(165) 和/或所述中央数据库中，并且基于所述至少一个流动参数并借助 于校正程序考虑所述校正值而确定修正的流动参数，其中所述校 正程序可以在所述控制与调节单元U65)或单独的处理器内被执 行；并且与最后确定的物质特性参数、与状态相关的参数或环境 参数相关联的时间信息被附加至所述修正的流动参数；或者，如果与所述流动参数相关联的所述时间信息比与最后确定 的物质特性参数和/或所述至少一个与状态相关的参数和/或所述 至少一个环境参数相关联的所述时间信息晚，则至少一个物质特性参数和/或与状态相关的参数和/或环境参数被确定。
15. 根据权利要求1至14任一所述的方法，其特征在于，所 述至少一个流动参数和/或所述至少一个修正的流动参数和/或至 少一个物质特性参数和/或至少一个与状态相关的参数和/或至少 一个环境参数在所述控制与调节单元(165)内或在单独的处理器 单元内与至少一个阈值(KH)对比，并且如果发现所述阈值(Kh) 被超过，则，损耗暴露量相应地被记录；，损耗暴露量相应地被记录，并且所有损耗暴露量的累积总和 (INTlTH)被计算，或者，损耗暴露量相应地被记录，并且所有损耗暴露量的累积总和 (INTLTH)被计算，并且通过与最大值(MAXlth)对比，计算所 述分配头和/或所述用于分配的物质的容许剩余损耗暴露量或剩 余使用时间(Rth)。
16. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述阈值 (KH)已经被超过之后和/或在最大值(Kmax)已经被超过之后，所述控制与调节单元(165)或所述处理器单元发出警报和/或中 断所述分配过程和/或产生表明所述装置适于操作的信号。
17. 根据权利要求1至16任一所述的方法，其特征在于，通 过所述剂量分配装置(100)被填充的目标容器(200)包括目标 容器存储器单元(201)，至少一个物质标识值和/或将分配到或包 含在目标容器(200)中的物质的至少一个物质特性参数自动地或 响应于使用者的输入确认而被存储在所述目标容器存储器单元中。
18. —种剂量分配装置(100)，所述剂量分配装置可以操作 成完成根据前述权利要求任一所述的方法，所述剂量分配装置(100)包括驱动装置(150)以及操作成执行剂量分配程序的控 制与调节单元(165)，所述驱动装置(150)可与至少一个剂量分 配单元(105、 105')功能性连接，以便分发物质剂量，其特征在 于，所述剂量分配单元(105、105')包括至少一个存储器模块(115、 115'、 123)，至少一个流动参数可通过所述控制与调节单元(165) 从所述存储器模块(115、 115'、 123)被调取，禾B/或流动参数可 存储在所述存储器模块(115、 115'、 123)和/或数据库和/或所述 控制与调节单元(165)中。
19. 根据权利要求18所述的剂量分配装置(100)，其特征在 于，所述驱动装置(150)包括接收器具(151、 181)，以容纳至 少一个剂量单元(105、 105')。
20. 根据权利要求18或19所述的剂量分配装置(100)，其 特征在于，特征为物质特性的至少一个物质特性参数和/或特征为 所述分配头的状态的至少一个与状态相关的参数和/或周围环境 的至少一个环境参数可以存储在所述存储器模块(115、 115'、 123) 和/或所述控制与调节单元(165)禾n/或所述中央数据库中或从所 述存储器模块(115、 115'、 123)和/或所述控制与调节单元(165) 和/或所述中央数据库调取。
21. 根据权利要求18至20任一所述的剂量分配装置(100)， 其特征在于，所述存储器模块(115、 115'、 123)通过至少一个电连接器和/或借助于至少一个无线连接器连接至所述控制与调节单元(165)。
22. 根据权利要求18至21任一所述的剂量分配装置(100)， 其特征在于，通过所述剂量分配装置(100)被填充的目标容器(200)包括目标容器存储器单元(201)，存储在所述存储器模块 (115、 115'、 123)禾口/或所述控制与调节单元(165)禾口/或所述 中央数据库中的至少一个物质标识值和/或将分配到或包含在目 标容器(200)中的物质的至少一个物质特性参数自动地或响应于 使用者的输入确认而被存储在所述目标容器存储器单元中，并且 目标容器存储器单元(201)的内容可以借助于至少一个读/写装 置(175)被读取。
23. 根据权利要求18至22任一所述的剂量分配装置(100)， 其特征在于，所述至少一个流动参数体现了在所述剂量分配过程 中通过所述剂量分配单元(105、 105')上的出口被分配的物质的 容积流或质量流相对于所述出口的孔口横截面之比。
全文摘要
一种优化剂量分配装置的剂量分配过程的方法，在第一次完成剂量分配过程之前，判断是否与该过程相关的至少一个流动参数存储在剂量分配单元的存储器模块内。如果存在存储的流动参数，则从调取流动参数。如果并不存在存储的流动参数，则输入指令指出流动参数，参数从中央数据库调取，或基于缺省设置通过剂量分配过程的第一次完成确定至少一个流动参数。利用该参数，剂量分配程序直接调整，利用调整的程序实现至少一次过程，和/或至少一个流动参数存储在存储器模块中。作为首要条件，所需剂量分配装置包括驱动装置和控制与调节单元，可操作成执行剂量分配程序，剂量分配单元可以在驱动装置中设定就位并从其取出，该单元装备有至少一个存储器模块。
文档编号G01G13/24GK101251407SQ20081000346
公开日2008年8月27日 申请日期2008年1月17日 优先权日2007年1月19日
发明者B·纽弗, H·金兹, J-C·埃默里, M·布勒希林格, P·鲁辛格, S·格卢瓦科夫 申请人:梅特勒-托利多公开股份有限公司